光学膜、使用该光学膜的偏振片及液晶显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种光学膜、使用该光学膜的偏振片及液晶显示装置。
【背景技术】
[0002] 纤维素酰化物膜等光学膜作为液晶显示装置的光学部件，例如作为光学补偿膜的 支撑体、偏振片的保护膜等而利用于各种液晶显示装置中。
[0003] 液晶显示装置除了如TV用途等在室内使用以外，例如以携带式设备等为中心，在 室外使用的机会也在增加。因此，要求开发出比以往更能经得起高温高湿条件下的使用的 液晶显示装置。
[0004] 而且，液晶显示装置在各种用途中也经得起苛刻使用条件的要求逐渐高涨，逐年 要求比以往更高水平的耐久性。
[0005] 并且，近年来，以TV用途为中心正在进行液晶显示装置的大型化、薄型化，随之作 为构成部件的光学膜也需要薄型化。一直以来，从加工性的观点考虑，也重视光学膜的适当 的硬度、良好的剪断性，对薄型化的光学膜要求其进一步的提高。
[0006] 使用纤维素酰化物膜的光学膜中，已知有为了进一步提高性能以及解决作为光学 膜的特性、制造过程中的各种问题点，在光学膜中含有特定化合物。
[0007] 例如，为了抑制光学膜中的延迟因环境湿度引起变动，提出有5位中的一个为氢 原子且另一个为具有特定哈密特〇!!!或 〇p值的基团的巴比妥酸化合物（参考专利文献 1)。并且，为了改善偏振器的耐久性，提出有5位中的一个为氢原子且另一个为芳基的巴比 妥酸化合物（参考专利文献2)。由于这些均在5位具有氢原子，因此在物理化学方面是作 为酸发挥功能的化合物。将其进一步扩展，并且为了改进溶液制膜中从支撑体的剥离性且 改进偏振器的耐久性，还提出有在光学膜中含有特定有机酸（参考专利文献3)。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1 :日本特开2011-118135号公报
[0011] 专利文献2 :日本特开2011-126968号公报
[0012] 专利文献3 :日本特开2012-72348号公报
【发明内容】
[0013] 发明要解决的技术课题
[0014] 通过本发明人等的研究得知，当进一步改善偏振器在高温高湿条件下的耐久性 时，也需要解决通过加入各种添加剂而产生的新的课题。新的课题例如是指改善由光引起 的薄膜的着色。并且，得知需要兼顾光学膜硬度的进一步的提高及耐久性。
[0015] 本发明的课题在于提供一种改善光学特性、耐久性、尤其由光引起的薄膜的着色 抑制、贴合于偏振片并在高温高湿条件下经过一段时间时的偏振器的劣化抑制、并且低雾 度且高硬度的光学膜。而且，课题在于提供一种能够进一步提高液晶显示装置的性能的光 学膜、使用该光学膜的偏振片及液晶显示装置。
[0016] 用于解决技术课题的手段
[0017] 本发明人等为了解决上述课题而对各种添加剂与诸性能之间的关系进行了研究。 其结果得知，若在纤维素酰化物膜中添加具有特定结构的巴比妥酸衍生物，则薄膜的硬度 得到提高，且发现通过巴比妥酸衍生物的结构，可抑制由光照射引起的着色。因此，进一步 进行了研究，其结果认为，致密配置有巴比妥酸骨架的分子结构的化合物通过巴比妥酸骨 架与纤维素酰化物分子相互作用，能够有效地减少薄膜中的自由体积，提高薄膜硬度。按照 该考察，进行了进一步的分子设计，对与由光照射引起的薄膜着色的抑制作用之间的关系 进行了研究，由此完成了本发明。
[0018] S卩，上述课题通过以下方法得以实现。
[0019] < 1 >-种光学膜，其含有纤维素酰化物及至少一种下述通式（A)所表示的化合 物。
[0020] [化学式1]
[0021]
[0022] 通式（A)中，L表示η价连接基团，η表示2以上的整数，A表示上述通式（I)所表 示的杂环基。
[0023] 通式（I)中，R1、R3及R5分别独立地表示氢原子、烷基、环烷基、链烯基、芳基或杂 芳基。其中，在R\R3及R5中的任意一者上与L键合。
[0024] < 2 >根据< 1 >所述的光学膜，其中，L为单键、亚烷基、环亚烷基、亚链烯基、 亚炔基、亚芳基、杂亚芳基、-〇-、-S-、-NR-(R表示单键、氢原子、烷基、环烷基、芳基或酰 基）、-C( = 〇)-、-so-、-S02-、芳烃三基、杂芳烃三基或将这些基团组合而成的连接基团。
[0025] < 3 >根据< 1 >或< 2 >所述的光学膜，其中，LU及R5中的环结构数的总 和为1~6。
[0026] < 4 >根据< 1 >至< 3 >中任一项所述的光学膜，其中，η为2。
[0027] < 5 >根据< 1 >至< 4 >中任一项所述的光学膜，其中，通式（Α)所表示的化合 物由下述通式（Α-1)或（Α-2)表示。
[0028] [化学式2]
[0029]
[0030] 通式（A-l)、（A-2)中，R11、R12、R31、R32、R51及R52分别独立地表示氢原子、烷基、环 烷基、链烯基、芳基或杂芳基。X表示单键或2价连接基团。
[0031] < 6 >根据< 5 >所述的光学膜，其中，X具有亚甲基，该亚甲基中的碳原子与巴 比妥酸骨架键合。
[0032] < 7 >根据< 1 >至< 6 >中任一项所述的光学膜，其中，通式㈧所表示的化合 物在分子内所具有的>NH部分结构为3个以内。
[0033] < 8 >根据< 1 >至< 7 >中任一项所述的光学膜，其中，纤维素酰化物的总酰基 取代度A满足下述式。
[0034] 1. 5 ^A^ 3. 0
[0035] < 9 >根据< 1 >至< 8 >中任一项所述的光学膜，其中，纤维素酰化物的酰基为 乙酰基，总乙酰基取代度B满足下述式。
[0036] 2. 0 ^B^ 3. 0
[0037] < 10 >根据< 9 >所述的光学膜，其中，总乙酰基取代度B为2. 5以上且小于 2. 97〇
[0038] < 11 >根据< 1 >至< 10 >中任一项所述的光学膜，其含有至少一种增塑剂。
[0039] < 12 >根据< 1 >至< 11 >中任一项所述的光学膜，其中，光学膜由至少两层构 成，在含有纤维素酰化物及至少一种通式（A)所表示的化合物的层上还具有硬涂层。
[0040] < 13 >-种偏振片，其具有偏振器、及在该偏振器的至少一面上的< 1 >至< 12 >中任一项所述的光学膜。
[0041] < 14〉一种液晶显不装置，其至少具有< 13〉所述的偏振片及液晶单兀。
[0042] 本说明书中，用"~"表示的数值范围是指将其前后所记载的数值作为下限值及上 限值而包含的范围。
[0043] 并且，本说明书中，只要没有特别断定，则作为各基团而说明的"基团"以包含未取 代方式及具有取代基的方式这两种方式的含义进行使用。例如，"烷基"是指可具有取代基 的烷基。并且，本说明书中，"脂肪族基"可以是直链、分支或环状的任何脂肪族基，也可以是 饱和或不饱和（不会成为芳香环）。
[0044] 本说明书中，在同时或择一规定多个取代基或连接基团（以下，称为取代基等） 时，各个取代基等可彼此相同也可以不同。
[0045] 发明效果
[0046] 通过本发明，能够提供改善光学特性、耐久性、尤其由光引起的薄膜的着色抑制、 贴合于偏振片并在高温高湿条件下经过一段时间时的偏振器的劣化抑制、并且低雾度且高 硬度的光学膜。而且，可提供能够进一步提高液晶显示装置的性能的光学膜、使用该光学膜 的偏振片及液晶显示装置。
[0047] 适当参考附图并根据下述记载，可更加明确本发明的上述及其他特征及优点。
【附图说明】
[0048] 图1是示意地表示本发明的液晶显示装置的内部结构的一例。
[0049] 图2是示意地表示本发明的另一液晶显示装置的内部结构的一例。
【具体实施方式】
[0050] 以下，举出实施方式对本发明进行详细说明。
[0051] [光学膜]
[0052] 本发明的光学膜由含有纤维素酰化物及至少一种通式（A)所表示的化合物的至 少一层纤维素酰化物膜构成。并且，光学膜也可由多个层构成，通式（A)所表示的化合物可 含于任何层中，也可含于所有的层中。
[0053] 在此，纤维素酰化物膜或层是指在构成薄膜或层的树脂成分中含有50质量％以 上的纤维素酰化物的膜或层。在此，树脂成分中的纤维素酰化物的含量优选60质量％以 上，更优选70质量％以上，进一步优选80质量％以上，尤其优选85质量％以上。另外，纤 维素酰化物的含量的上限并没有特别限制。
[0054] 另一方面，本发明的光学膜除了如上所述的纤维素酰化物膜以外，还可以与作为 树脂成分不含纤维素酰化物或即使含有纤维素酰化物以外的树脂也小于树脂成分整体的 50质量％的另一层一同形成多层结构。作为这种层，可以举出特定功能特化的层，例如可以 举出硬涂层等。
[0055] 除了硬涂层以外，例如可以举出防眩层、透明硬涂层、防反射层、抗静电层、防污层 等。在本发明中，这些层设置于硬涂层上为优选方式。
[0056] 本发明的光学膜在偏振片保护膜、配置于图像显示面的表面保护膜等各种用途中 有用。
[0057] < <纤维素酰化物膜> >
[0058] 本发明中，如上所述，纤维素酰化物膜是由纤维素酰化物在树脂构成成分中所占 的比例为50质量％以上的薄膜构成的膜，是本发明中的狭义的光学膜。
[0059] 如上所述，纤维素酰化物膜可以是单层，也可以是两层以上的层叠体。当纤维素酰 化物膜为两层以上的层叠体时，更优选为两层结构或三层结构，优选为三层结构。当三层结 构时，优选具有一层芯层（即，为最厚的层，以下也称为基层）及夹住芯层的表皮层A及表 皮层B。即，优选本发明的纤维素酰化物膜为表皮层B/芯层/表皮层A的三层结构。表皮 层B是在通过溶液制膜制造纤维素酰化物膜时与后述的金属支撑体接触的层，表皮层A是 与金属支撑体相反一侧的空气界面的层。另外，将表皮层A和表皮层B也统称为表皮层（或 表层）。
[0060] 本发明中，纤维素酰化物膜含有纤维素酰化物及至少一种下述通式（A)所表示的 化合物。
[0061] <通式⑷所表示的化合物>
[0062] [化学式3]
[0063]
[0064] 通式（A)中，L表示η价连接基团，η表示2以上的整数，A表示上述通式（I)所表 示的杂环基。
[0065] 通式（I)中，R1、R3及R5分别独立地表示氢原子、烷基、环烷基、链烯基、芳基或杂 芳基。其中，在R\R3及R5中的任意一者上与L键合。
[0066] 在此，在R1、R3及R5中的任意一者上与L键合是指R1、R3及R5中的氢原子或规定 的取代基中将与氢原子或该取代基中的一个氢原子的键取代为连接键。例如，当R1、!?3及R5 为氢原子时，成为单键而与L直接键合，当R\R3及R5为烷基、环烷基、链烯基、芳基、杂芳基 时，成为亚烷基、环亚烷基、亚链烯基、亚芳基、杂亚芳基而与L键合。
[0067] 与L键合的基团均可优选使用R1、R3及R5中的任何一者。
[0068] R1、R3及R5的各基团可分别具有取代基。
[0069] 作为取代基并没有特别限制，可以举出烷基（优选碳原子数1~10,例如甲基、乙 基、异丙基、叔丁基、戊基、庚基、1-乙基戊基、苄基、2-乙氧基乙基、1-羧基甲基等）、链烯基 (优选碳原子数2~20,例如乙烯基、烯丙基、油烯基等）、炔基（优选碳原子数2~20,例如 乙炔基、2-丁炔基、苯基乙炔基等）、环烷基（优选碳原子数3~20,例如环丙基、环戊基、环 己基、4-甲基环己基等）、芳基（优选碳原子数6~26,例如苯基、1-萘基、4-甲氧基苯基、 2-氯苯基、3-甲基苯基等）、杂环基（优选碳原子数0~20的杂环基，环构成杂原子优选氧 原子、氮原子、硫原子，杂环为5或6元环且可利用苯环或杂环进行缩环，环可以是饱和环、 不饱和环、芳香环，例如2-吡啶基、4-吡啶基、2-咪唑基、2-苯并咪唑基、2-噻唑基、2-噁唑 基等）、烷氧基（优选碳原子数1~20,例如甲氧基、乙氧基、异丙氧基、节氧基等）、芳氧基 (优选碳原子数6~26,例如苯氧基、1-萘氧基、3-甲基苯氧基、4-甲氧基苯氧基等）、
[0070] 烧硫基（优选碳原子数1~20,例如甲硫基、乙硫基、异丙硫基、节硫基等）、芳硫 基（优选碳原子数6~26,例如苯硫基、1-萘硫基、3-甲基苯硫基、4-甲氧基苯硫基等）、磺 酰基（优选烷基或芳基的磺酰基，碳原子数优选为1~20,例如甲基磺酰基、乙基磺酰基、 苯磺酰基、甲苯磺酰基等）、酰基（包含烷基羰基、链烯基羰基、芳基羰基、杂环羰基，碳原子 数优选为20以下，例如乙酰基、新戊酰基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、苯甲酰基、烟酰基等）、 烷氧基幾基（优选碳原子数2~20,例如乙氧基幾基、2 -乙基己氧基幾基等）、芳氧基幾基 (优选碳原子数7~20，例如苯氧基羰基、萘氧基羰基等）、氨基（包含氨基、烷基氨基、芳基 氨基、杂环氨基，优选碳原子数〇~20，例如氨基、N，N-二甲基氨基、N，N-二乙基氨基、N-乙 基氨基、苯胺基、1-吡咯啶基、哌啶基、吗啉基等）、磺酰胺基（优选烷基或芳基的磺酰胺基， 碳原子数优选为〇~20，例如N，N-二甲基磺酰胺基、N-苯基磺酰胺基等）、氨磺酰基（优选 烷基或芳基的氨磺酰基，碳原子数优选为〇~20,例如N，N-二甲基氨磺酰基、N-苯基氨磺 酰基等）、酰氧基（优选碳原子数1~20,例如乙酰氧基、苯甲酰氧基等）、氨甲酰基（优选 烷基或芳基的氨甲酰基，碳原子数优选为1~20,例如N，N-二甲基氨甲酰基、N-苯基氨甲 酰基等）、酰氨基（优选碳原子数1~20,例如乙酰基氨基、丙烯酰基氨基、苯甲酰基氨基、 烟酰胺基等）、氰基、羟基、巯基或卤素原子（例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等）。
[0071] 上述取代基可进一步被上述取代基取代。例如，可以举出如三氟甲基之类的全氟 烷基、芳烷基、酰基所取代的烷基等。
[0072] 另外，这些取代基不仅适用于R\R3及R5的各基团可具有的取代基，还适用于包括 L在内的本说明书中所记载的其他化合物中的取代基。
[0073]在此，当R\R3及R5的各基团具有取代基时，可将与取代基中的一个氢原子的键取 代为连接键而与L键合。
[0074]R\R3及R5中的烷基的碳原子数优选1~10,更优选1~5,进一步优选1~3,尤 其优选为甲基或乙基。其中，当为芳基所取代的烷基即芳烷基时，芳烷基的碳原子数优选 7~20,更优选7~12,进一步优选7~10,其中，优选苄基、苯乙基，尤其优选苄基。
[0075]R\R3及R5中的环烷基的碳原子数优选3~10,更优选4~8,进一步优选5或6。 作为环烷基的具体例，例如可以举出环丙基、环戊基、环己基，尤其优选环己基。
[0076]R\R3及R5中的链烯基的碳原子数优选2~10,更优选2~5。例如，可以举出乙 烯基、稀丙基。
[0077]R\R3及R5中的芳基的碳原子数优选6~16,进一步优选6~12,其中，优选苯基、 萘基，尤其优选苯基。
[0078] R1、R3及R5中的杂芳基的碳原子数优选0~16,更优选2~12,进一步优选3~ 12。并且，杂芳基中的杂环优选5或6元环，可利用苯环或杂环等环进行缩环。构成杂环的 环构成杂原子优选氮原子、氧原子、硫原子。
[0079]作为杂芳基的杂环，可以举出噻吩环、呋喃环、吡咯环、吡唑环、咪唑环、三嗪环、噁 唑环、噻唑环、吡啶环、哒嗪环、嘧啶环，其中，优选吡啶环。
[0080] R1、R3及R5的各基团可具有的上述取代基中，优选烷基、环烷基、芳基、烷氧基、烷 硫基、卤素原子，更优选烷基、环烷基、芳基，进一步优选烷基、芳基。
[0081]R1、R3及R5优选氢原子、烷基、环烷基、芳基、杂芳基环，更优选氢原子、烷基、环烷 基'芳基。
[0082] 其中，R1及R3优选烷基、环烷基、芳基。另一方面，R5优选烷基、环烷基，更优选芳 烷基N环烷基。
[0083] η优选2~5的整数，更优选2~4的整数，进一步优选2或3,尤其优选2。
[0084]L表不η价连接基团，L优选单键、亚烷基、环亚烷基、亚链烯基、亚炔基、亚芳 基、杂亚芳基、-0-、-S-、-NR-(R表示单键、氢原子、烷基、环烷基、芳基或酰基）、-c(= 0)-、-SO-、-S02-、芳烃三基、杂芳烃三基或将这些基团组合而成的连接基团，更优选单键、 亚烷基、环亚烷基、亚芳基、杂亚芳基、-〇-、-S-、-NR-(R表示单键、氢原子、烷基、环烷基、芳 基或酰基）、芳烃三基、杂芳烃三基或将这些基团组合而成的连接基团，进一步优选亚烷基、 环亚烷基、亚芳基或将这些基团组合而成的连接基团。
[0085] L作为单键、亚烷基、环亚烷基、亚链烯基、亚炔基、亚芳基、杂亚芳 基、-0-、-S-、-NR-(R表示单键、氢原子、烷基、环烷基、芳基或酰基）、-C(= o)-、-so-、-so2-、芳烃三基或将杂芳烃三基组合而成的连接基团，例如可以举出亚烷基-亚 芳基、亚烷基-亚苯基-亚烷基、亚烷基-杂亚芳基-亚烷基、亚烷基-环亚烷基-亚烷基、 亚苯基-亚烷基-亚苯基、亚烷基-0-亚烷基、亚烷基-NR-亚烷基、亚烷基-N(亚烷基）2、 环亚烷基-亚烷基、环亚烷基-亚烷基-环亚烷基、亚芳基-亚烷基-亚芳基-亚烷基-亚 芳基、亚烷基-亚芳基-亚芳基-亚烷基等。
[0086] L中，键合至少两个通式（I)所表示的化合物的原子的个数即最短键合原子数优 选1~15,更优选1~10,进一步优选1~9,尤其优选2~9。
[0087] 在此，最短键合原子数是指连接通式（I)所表示的化合物中的R1、R3或R5之间的 最短的原子数，例如下述化合物中可数为5。
[0088] [化学式4]
[0089]
[0090] 也优选在该最短键合部分含有环结构，作为环，优选环亚烷基、作为芳香环的芳烃 环或杂芳烃环。
[0091] 在此，环亚烷基优选5或6元环（环戊烷环、环己烷环），更优选6元环。其中，优 选环己烷-1，3-二基、环己烷-1，4-二基、1，5, 5-三甲基环己烷-1，3-二基。
[0092] 亚芳基优选亚苯基、亚萘基，更优选亚苯基。亚苯基中，优选1，3-亚苯基、1，4-亚 苯基。另外，亚萘基优选1，5-亚萘基。
[0093] 杂亚芳基中的杂芳基环优选5或6元环，环构成杂原子优选氮原子、氧原子、硫原 子，更优选氮原子。
[0094] 作为杂芳基环，可以举出呋喃环、噻吩环、吡咯环、噁唑环、噻唑环、吡唑环、三唑 环、吡啶环、嘧啶环、吡嗪环、